本文關鍵詞：基于高速攝影的點接觸潤滑流場的觀測及分析

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【摘要】：機械零件間點接觸區(qū)域潤滑情況長期以來一直是摩擦學研究的熱點，隨著對零件潤滑性能要求的提高，潤滑狀態(tài)的研究也在不斷深入，各種新興技術手段被用到潤滑情況的試驗研究上。 本文主要針對點接觸區(qū)域潤滑劑的動態(tài)流動特性進行了試驗研究。 設計了一種點接觸流場觀測儀，用于模擬在不同工況下點接觸區(qū)域的潤滑狀態(tài)，并利用高速攝影技術捕捉潤滑劑的實時流動情況。 對不同工況下的點接觸區(qū)域潤滑脂的流動狀態(tài)進行了試驗觀測。試驗中通過調(diào)節(jié)鋼球及玻璃盤的轉速來獲得不同的卷吸速度，通過調(diào)節(jié)施加在鋼球上載荷來獲得不同的接觸應力。利用高速相機對點接觸區(qū)域的純脂潤滑狀態(tài)進行直接觀測，并捕捉添加示蹤粒子后的潤滑脂流動過程，得到大量圖像數(shù)據(jù)。 開發(fā)了點接觸區(qū)域圖像信息處理程序，用于提取點接觸區(qū)速度場信息及油膜形狀信息，為試驗結果的處理提供了有效的技術手段。 分析了卷吸速度及接觸應力對點接觸區(qū)域潤滑脂速度場的影響，從結果中發(fā)現(xiàn)：潤滑脂在點接觸區(qū)域工作時基本上處于層流狀態(tài)，且平均流速略低于卷吸速度，變化量隨接觸應力的增加而減小。在接觸區(qū)域入口處，潤滑脂出現(xiàn)少量聚集現(xiàn)象，，流過接觸區(qū)域時向兩側分離，這種聚集及分離的程度隨卷吸速度的增加而增加。潤滑脂在接觸區(qū)域附近的流速與其所處的位置有關，在出口附近流速變化較大。對點接觸區(qū)域潤滑脂油膜形狀的分析表明，脂潤滑狀態(tài)與油潤滑狀態(tài)的油膜形狀具有相似性。
【關鍵詞】：點接觸 脂潤滑 流動特性 圖像處理
【學位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2014
【分類號】：TH117.2;TP391.41
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第1章 緒論9-15
• 1.1 課題研究的目的和意義9-10
• 1.2 點接觸區(qū)域彈流潤滑國內(nèi)外研究現(xiàn)狀10-12
• 1.2.1 國內(nèi)外在點接觸彈流潤滑理論方面的研究10
• 1.2.2 國內(nèi)外在點接觸彈流潤滑試驗方面的研究10-12
• 1.3 高速攝影技術的應用現(xiàn)狀12-13
• 1.4 數(shù)字圖像處理技術13-14
• 1.5 主要研究內(nèi)容14-15
• 第2章 點接觸流場觀測儀總體設計15-29
• 2.1 引言15
• 2.2 點接觸流場觀測儀設計思路15-16
• 2.3 點接觸流場觀測儀結構設計16-28
• 2.3.1 圓盤驅動系統(tǒng)17-19
• 2.3.2 鋼球驅動及加載系統(tǒng)19-21
• 2.3.3 角度調(diào)節(jié)系統(tǒng)21-23
• 2.3.4 觀測系統(tǒng)23-28
• 2.4 本章小結28-29
• 第3章 點接觸區(qū)域潤滑脂流動性能的試驗觀測29-39
• 3.1 引言29
• 3.2 試驗材料及觀測系統(tǒng)拍攝參數(shù)的選擇29-32
• 3.3 潤滑劑流動性能的相關參數(shù)計算32-33
• 3.3.1 潤滑劑卷吸速度的計算32-33
• 3.3.2 點接觸區(qū)域接觸應力計算33
• 3.4 潤滑脂流動性能的試驗研究及圖像觀測33-38
• 3.4.1 潤滑脂流動性能的試驗方案設計33-35
• 3.4.2 潤滑脂流動性能的試驗操作規(guī)范35-36
• 3.4.3 潤滑脂流動性能的觀測圖像初步分析36-38
• 3.5 本章小結38-39
• 第4章 點接觸區(qū)域圖像信息的提取39-50
• 4.1 引言39
• 4.2 數(shù)字圖像處理39-40
• 4.3 速度場信息提取40-45
• 4.3.1 觀測圖像噪聲分析40-41
• 4.3.2 單幅圖像粒子位置信息的提取41-43
• 4.3.3 粒子跡線及速度場信息的獲取43-45
• 4.4 接觸區(qū)油膜形狀信息的提取45-48
• 4.4.1 提取原理45-46
• 4.4.2 油膜形狀信息的提取46-48
• 4.5 觀測系統(tǒng)拍攝精度分析48-49
• 4.6 本章小結49-50
• 第5章 潤滑脂流動性能的圖像處理結果分析50-60
• 5.1 引言50
• 5.2 速度場分析50-57
• 5.2.1 潤滑脂流動狀態(tài)的判別50
• 5.2.2 接觸應力對速度場的影響50-55
• 5.2.3 卷吸速度對速度場的影響55-57
• 5.3 油膜形狀信息分析57-59
• 5.4 本章小結59-60
• 結論60-61
• 參考文獻61-66
• 致謝66

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 戴洪恩,袁艷;介紹一種瞬態(tài)非接觸的測試技術——高速攝影技術[J];測試技術學報;1996年03期

2 翟文杰,張鵬順;點接觸彈性流體動力潤滑的數(shù)值求解[J];哈爾濱工業(yè)大學學報;1993年06期

3 韓興;薛冉;李昌;;等溫點接觸彈流潤滑典型特征的數(shù)值分析[J];機械傳動;2011年02期

4 肖華平;劉書海;郭丹;路新春;雒建斌;;高接觸壓力下齒輪油潤滑特性[J];機械工程學報;2011年01期

5 錢林茂,雒建斌,張偉,溫詩鑄;自適應微摩擦綜合測試儀的研制與納米潤滑實驗研究[J];清華大學學報(自然科學版);1998年04期

6 楊沛然,溫詩鑄;彈性流體動力潤滑理論的回顧與展望——紀念潤滑理論的基本方程Reynolds方程發(fā)表一百周年[J];潤滑與密封;1986年06期

7 孫文龍;馬麗然;李剛;郭東明;路新春;;彈流潤滑點接觸Hertz區(qū)溫度分布及其變化規(guī)律的實驗研究[J];潤滑與密封;2009年03期

8 張美瑩;夏伯乾;;一種適用重載點接觸彈流潤滑問題的新的直接迭代法[J];潤滑與密封;2011年10期

9 陳斌;李松生;陳劍;魯豫鑫;;球軸承點接觸區(qū)油膜阻尼系數(shù)的計算與理論分析[J];潤滑與密封;2013年02期

10 李貴山;梁妮;;顯微高速攝影技術及其在血液微流變學研究中的應用[J];蛇志;1991年04期

本文編號：665613